Urano e Netuno parecem um par combinado, mas sua química sugere que foram formados a partir de material diferente em lugares diferentes.
Um estudo publicado na Astronomy & Astrophysics estima a razão carbono-oxigênio no interior profundo de ambos os planetas, usando modelos de química e transporte atmosféricos junto com observações de monóxido de carbono, muitas delas do conjunto ALMA no Chile. Essa razão funciona como uma impressão digital química do material a partir do qual um planeta se formou.
Uma razão oculta, medida indiretamente
Ninguém pode amostrar a atmosfera profunda de nenhum dos dois planetas. Camadas sucessivas de nuvens bloqueiam a visão direta, e apenas a Voyager 2 já passou por eles, em 1986 e 1989.
O monóxido de carbono oferece uma forma de entrar. Ele se forma ou fica em camadas profundas e é levado pelas nuvens até altitudes que os telescópios podem ver, então sua concentração carrega informações sobre regiões muito abaixo.
A equipe descobriu que Netuno parece substancialmente mais rico em oxigênio que Urano. Combinado com estimativas de carbono, isso dá a Netuno uma razão carbono-oxigênio menor. As faixas de valores possíveis ainda se sobrepõem, mas a diferença é difícil de explicar se ambos os planetas cresceram a partir da mesma mistura na mesma região do disco que cercava o jovem Sol.
Primos, não gêmeos
Comparando os resultados com um modelo de como o sistema solar primitivo evoluiu quimicamente, os autores sugerem histórias separadas. Urano pode ter se formado relativamente longe, perto de sua órbita atual. Netuno pode ter começado mais perto do Sol, em uma zona onde os sólidos continham mais oxigênio, e depois migrado para fora.
"Urano e Netuno podem parecer gêmeos hoje, mas sua química está nos dizendo que são mais como primos com histórias muito diferentes", disse Olivier Mousis, do Southwest Research Institute, coautor do estudo.
O resultado importa além dos dois planetas. Mundos desse tamanho compõem mais da metade dos cerca de 6.000 exoplanetas encontrados até agora, então como os gigantes de gelo se formam molda o pensamento sobre uma grande parcela dos planetas conhecidos.
As questões em aberto
Os autores dizem que o quadro não está resolvido. A mistura vertical nas atmosferas profundas continua sendo uma grande fonte de incerteza, e medições melhores são necessárias. Uma missão dedicada, como a Uranus Orbiter and Probe, classificada como prioridade máxima para a ciência planetária em 2023 pela Academia Nacional de Ciências dos EUA, ajudaria a resolvê-lo.